変調方式とは？ゆるーくわかりやすく解説

1. 変調方式とは？

「変調方式」という言葉は、データを効果的に送受信するための重要な仕組みを指します。

1.1. 変調

変調とは、送りたいデータ（例えば、音声や画像データ）を、電波や光といった「キャリア」と呼ばれる搬送波に乗せる技術です。キャリアそのものは単なる規則的な波形ですが、波を加工することでデータの伝送が可能になります。

例えば：

• ラジオ放送では、音声データを電波に乗せて広範囲に送信します。
• 携帯電話では、音声やインターネットデータが電波を介して送られます。

2. 主な変調方式

変調方式は大きく以下の3つに分類されます。それぞれの特徴を簡単に見ていきましょう。

2.1. 振幅変調 (Amplitude Modulation, AM)

振幅変調では、搬送波の「振幅（波の高さ）」を変化させます。

• 特徴: 構造が簡単で、長距離通信に向いています。
• 例: AMラジオ放送。
• 短所: ノイズに弱く、音質が劣化しやすい。

2.2. 周波数変調 (Frequency Modulation, FM)

周波数変調では、搬送波の「周波数（波の密度）」を変化させます。

• 特徴: ノイズに強く、音質が良い。
• 例: FMラジオ放送。
• 短所: AMに比べて通信距離が短くなりがち。

2.3. 位相変調 (Phase Modulation, PM)

位相変調では、搬送波の「位相（波の位置）」を変化させます。

• 特徴: デジタル通信において特に重要な技術です。
• 例: Wi-Fiや携帯電話の通信。

3. デジタル通信での変調方式

デジタル通信では、情報は「0」と「1」のビット列として扱われます。これを搬送波に変調することで、効率的にデータを送信できます。

はるか

デジタル通信では、信号を0と1で表現。

ふゅか

デジタル通信での変調方式では、ASKは振幅で、FSKは周波数で、PSKは位相で表すんだよね！

3.1. ASK (Amplitude Shift Keying)

• デジタル版の振幅変調です。
• 振幅を「0」と「1」に対応させてデータを送ります。

3.2. FSK (Frequency Shift Keying)

• デジタル版の周波数変調。
• 周波数を切り替えることで情報を伝達します。

3.3. PSK (Phase Shift Keying)

• デジタル版の位相変調。
• 位相を段階的に変えることで多くの情報を効率よく送信します。